ワイドバンドギャップ半導体がパワーエレクトロニクスの革新と高度な結晶成長を推進し続ける中、, 6N高純度α型炭化ケイ素 (SiC) 重要な原材料となっています. の純度レベルで、 99.9999%, この材料は、第 3 世代の半導体技術とハイエンドの結晶成長アプリケーションの厳しい要件を満たすように特別に設計されています。.
6N高純度α型SiCとは?
炭化ケイ素 (SiC) 複数のポリタイプに存在する. その中で, α-SiC は六方晶系の結晶構造を指します。 (そのような 4H-SiCと6H-SiC), 高温でも熱力学的に安定しており、単結晶育成に広く使用されています。.
6N 高純度とは、不純物の総含有量が極めて低いことを意味します。, 通常、100 万分の 1 で測定されます (ppm) または10億分の1 (ppb). 微量の不純物でも大きな影響を与える可能性があるため、この超高純度は不可欠です。:
- 電気伝導率
- キャリア濃度
- 結晶欠陥密度
- 全体的なデバイスのパフォーマンス
このため, 6N α-SiC 粉末は主に物理的蒸気輸送の原料として使用されます。 (PVT) 結晶成長.
SiC結晶成長において高純度が重要な理由
SiC単結晶育成において, 原材料の品質が最終的なウェーハの品質を直接決定します. 高純度α-SiC オファー:
- PVT成長中の安定した昇華挙動
- 意図しないドーピングの減少, 抵抗率制御の改善
- 結晶欠陥の減少, マイクロパイプや脱臼など
- ウェーハ生産におけるより高い歩留まりと一貫性
これにより、6N α-SiC は導電性と半絶縁性の両方の結晶成長に不可欠になります。.
N型6N α型SiC
定義と特徴
N 型 SiC には、慎重に制御された量のドナー不純物が含まれています, 最も一般的には窒素 (N) またはリン (P). これらの元素は結晶格子に余分な電子を導入します, 導電性を可能にする.
重要な特性には含まれます:
- 電子濃度の制御
- 安定した予測可能な電気的動作
- パワー半導体デバイスとの高い互換性
主な用途
N型6N α-SiCは主に次の用途に使用されます。:
- 導電性SiC単結晶の育成
- 第3世代半導体用基板の生産
- パワーデバイス, そのような:
- MOSFET
- ショットキーバリアダイオード (SBD)
- 高電圧・高周波機器
広いバンドギャップのおかげで, 高い熱伝導率, および高破壊領域, N タイプ SiC により、デバイスの高温動作が可能になります, 電圧, 従来のシリコンよりも効率が高い.
半絶縁 (そして) 6N α型SiC
定義と工学原則
半絶縁性SiC するように設計されています 電流の流れをブロックする. N型SiCとは異なります, ここでの目標は導電率ではありません, しかし 非常に高い抵抗率.
これは次のようにして達成されます。:
- ドナーおよびアクセプターの不純物を補償する
- フリーキャリア濃度の最小化
- 深いレベルの欠陥を注意深く制御する
その結果、通常は抵抗率のある材料が得られます。 10⁵–10⁹Ω・cmより大きい.
主な用途
半絶縁性6N α-SiCは、以下の用途に広く使用されています。:
- 半絶縁性SiC単結晶の育成
- 高周波およびRFデバイス, そのような:
- GaN-on-SiC RF基板
- マイクロ波およびミリ波デバイス
-
モルガナイト結晶インゴット およびその他の特殊な結晶成長アプリケーション
SI-SiC の高い抵抗率により、寄生伝導と信号損失が最小限に抑えられます。, に最適です 高出力および高周波エレクトロニクス.
Nタイプ vs. 半絶縁性SiC: 主な違い
| 側面 | N型SiC | 半絶縁性SiC |
|---|---|---|
| 電気的動作 | 導電性 | 高抵抗 |
| 主なドーパント | 窒素, リン | 補償設計 |
| フリーキャリア | 高い電子濃度 | 極めて低い |
| 一般的な使用方法 | パワー半導体基板 | RF, 電子レンジ, 特殊結晶 |
| ゴール | 電流の流れを有効にする | 電流の流れをブロックする |
https://www.silicon-carbides.com/blog/the-difference-between-n-type-and-semi-insulated-sic.html
結論
6N高純度α型SiC 先進的な半導体および結晶成長産業の基礎となる材料です. 不純物制御と電気特性をカスタマイズすることにより, N タイプまたは半絶縁として供給可能, それぞれが異なる重要な役割を果たします.
- N型SiC 第3世代パワー半導体の急速な成長をサポート.
- 半絶縁性SiC 高周波を可能にする, RF, 超高抵抗率が不可欠な特殊結晶用途.
高性能エレクトロニクスの需要が高まる中, 6N高純度α-SiCは、今後も次世代技術を実現する重要な要素となる.
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